“泾渭分明”的现代特点分析*
延军平　孙虎
摘　要：清浊变化是指常年及汛期的含沙量及输沙量变化。泾河年均径流量仅为渭河的1/2倍(资料截止1997)，输沙量却为渭河的2.35倍，含沙量为渭河的4.57倍。现在是泾浊渭清。输沙量与最大流量间为正相关关系，相关系数渭河为0.7516，泾河为0.8279。输沙量季节集中的程度更大，最大月输沙量占年输沙量的71.23%，最大月径流量占年径流量的39.22%。渭河较小的输沙量在于气候干旱导致的径流量减小。泾河较大的输沙量在于泾河流域现代人为活动对生态系统破坏更为严重。
关　键　词：泾河；渭河；输沙量；相关分析
中图分类号：P931.1　文献标识码：A　文章编号：1001-8166(1999)05-0464-04
ANALYSIS ON PRESENT CHARACTERISTICS OF
DIFFERENCE BETWEEN JING RIVER AND
WEI RIVER IN RUNOFF AND SEDIMENT
YAN Junping，SUN Hu
(College of Tourism and Environment Science, Shanxi Normal University, Xi'an 　710062，China)
　　Abstract:The water of a river changes from relatively clear to muddy presents the variations of it's sediment concentration or suspended sediment discharge in a year or during flood season.According to hydrographic data, the average runoff volume of Jing River (from 1932 to 1997)is only half of that of Wei River (from 1950 to 1997), but the suspended sediment of Jing River is 2.35 times as much as that of Wei River. And It's sediment concentration is about 4.57 times as much as Wei River's. Now, the water of Jing River is more muddy than the water of Wei River. The analysis of runoff and sediment discharge shows that it is the positive interrelation between sediment and the peak discharge of the rivers' flow. The interrelation coefficients of above two indexes for Wei River and Jing River are 0.7516 and 0.8279 respectively. The sediment discharge is much more concentrative than the runoff in the season. The maximum monthly sediment discharge is 71.23 percent of yearly sediment discharge. And the maximum monthly runoff is only 39.22 percent of yearly runoff. In recent years, That the Wei River has a relative small amount of sediment is because of the decrease in runoff volume caused by climate drying in the basin.But the sediment discharge of Jing River increases because that ecological system in the basin has been seriously destroyed by human activities.
　　Key words:Jing River； Wei River； Suspended sediment； Interrelative analysis.
源于甘肃流经陕西关中平原的渭河和泾河分别为黄河的一级、二级支流。由于自然条件和黄土高原植被破坏的历史阶段性和区域差异性，在历史上，两河含沙量的差异形成了“泾渭分明”，其原意指泾河注入渭河后泾河水清，渭河水浊。史念海〔1，2〕研究认为，泾渭清浊的历史演变过程是：春秋时期的泾清渭浊，战国后期至魏晋时期的泾浊渭清，南北朝时期的泾清渭浊，隋唐时期的泾浊渭清，唐代以后的泾清渭浊。那么实测资料的结果是什么，目前泾渭清浊的过程及人为因素的作用又是什么？本文利用渭河魏家堡站（控制面积3.7006万km2）、泾河张家山站（控制面积4.3216万km2）截止1997年的实测资料，对此略作探讨，旨在抛砖引玉。
1　年输沙量变化趋势
1．1　年径流量的变化
　　年输沙量的变化与年径流量的波动有关。图1显示，渭河年径流量在近30 a有逐步减少的趋势，平均由150 m3/s减为50 m3/s（1964年年径流量的最大值为248 m3/s，1997年最小值为13.1 m3/s），径流系数由0.175减为0.075，径流减少的趋势十分明显。年径流量的三阶方程为y=0.0012　x3-0.2436 x2+12.351x-49.046，r=0.556(当n=48,α=0.001, ｜r｜>0.4601),有一定的趋势性。从图中5 a滑动结果看，枯水期有20 a左右的周期，目前为有统计资料以来流量最小的时期。

图1 　泾河（下）与渭河（上）年径流量（粗线为5 a滑动）的变化趋势
Fig.1　The runoff change tendency of Jing River and Wei River
　　泾河年径流量在近66 a来虽有波动，但减少的趋势不强，线性趋势平均由50 m3/s减为43 m3/s（1964年年径流量的最大值为123 m3/s，1972年最小值为12.2 m3/s），没有大的波动，各种趋势分析的自相关性很差，故基本为正常的变化。泾河年径流量仅为渭河的0.5倍。泾河与渭河年径流量之间的相关系数为0.717，具有很好的同步性。由于渭河流量的剧减，近4 a来两河的年径流量已基本相当。
1.2　年输沙量的变化
　　根据两河年输沙量的统计，与年径流量相反，泾河年输沙量远大于渭河。渭河48 a平均，年均输沙量为1.1792×108 t；泾河66 a平均年输沙量为2.7742×108 t，泾河年输沙量为渭河的2.35倍，与年径流量渭河大于泾河不同。两河输沙量的年际变化基本一致，二者相关系数为0.573（n=48）（见图2）。

图2　泾河（上）与渭河（下）年输沙量的5 a滑动变化趋势
Fig.2　The sediment discharge change tendency every 5 years of Jing River and Wei River
　　与年径流量的变化趋势类似，泾河年输沙量的5 a滑动趋势线波动变化频繁，但起伏不大；而渭河年输沙量的5 a滑动趋势线起伏较大，并与三阶变化趋势线类似，其三阶变化趋势方程式为：y=3045.5 x3-575 884 x2+3E+07x-3E+08，r=0.477,具有较好的自相关性。
2　含沙量变化趋势
2．1　年含沙量的变化
　　图3为河流悬移值含沙量的变化趋势。渭河年均悬移值含沙量为35 kg/m3（1966年断面最大含沙量725 kg/m3），泾河年均悬移值含沙量为160 kg/m3（1958年断面最大含沙量1430 kg/m3），是渭河河流含沙量的4.57倍，远大于输沙量2.35的倍数。渭河河流含沙量的六阶变化趋势线与5 a滑动线类似，自相关系数为r=0.357（当n=48,α=0.05, ｜r｜>0.2845)；泾河含沙量的六阶变化趋势线也与5 a滑动线类似，自相关系数为r=0.447（当n=48,α=0.01, ｜r｜>0.3683)，高含沙量年也有20 a左右的准周期。泾河与渭河河流含沙量的变化具有同步性，二者正相关系数为0.668。

图3　泾河（上）与渭河（下）输沙量（粗线为5 a滑动）的变化趋势
Fig.3　The sediment concentration change tendency of Jing River and Wei River
选取在统计时段中居中的年份做季节分析。 表1中1971～1980年两河含沙量的季节变化特点是，泾河7月、年均含沙量均大于渭河，1月含沙量则渭河大于泾河。
表1　泾河与渭河含沙量的比较
Table 1　The comparison on sediment concentration between Jing River and Wei River
　        1月：        泾河        渭河        7月：        泾河        渭河        年均：        泾河        渭河
1971        　        0.0        0.54        　        226        80.2        　        194        32.3
1972        　        0.011        0.69        　        268        25.1        　        100        18.7
1973        　        0.011        0.0        　        457        287        　        305        137
1974        　        0.004        0.0        　        462        75.6        　        172        16.6
1975        　        0.009        0.0        　        393        70.2        　        119        19.1
1976        　        0.11        0.39        　        374        12.8        　        112        23.2
1977        　        0.15        0.20        　        468        207        　        333        105
1978        　        0.0        0.38        　        356        153        　        204        64.2
1979        　        0.005        0.16        　        398        88.4        　        222        49.5
1980        　        0.048        0.0        　        281        106        　        176        52.2
平均        　        0.0348        0.236        　        368.3        110.53        　        193.7        51.78
2.2　年含沙量的距平变化
　　图4为河流含沙量距平变化趋势。将含沙量距平作平滑趋势直线处理，渭河、泾河均由负变正，渭河表达式为y=0.0061x-0.1503，r=0.140；泾河表达式为y=0.0061x-0.1571，r=0.203,尽管自相关性不理想，仍可看出两河含沙量增加的趋势，且两河含沙量距平的变化具有0.668的相关系数。

图4　河流含沙量距平变化趋势
Fig.4　The sediment concentration change tendency of the rivers compared with the mean
3　输沙量与最大径流量的关系
3．1　年际变化
　　两河含沙量和输沙量的变化，与最大流量密切相关。分析发现，渭河含沙量与年平均流量、年最小流量略具负相关性，相关系数分别为-0.184、-0.197，与年最大流量（1954年达5 780 m3/s，1997年仅为219 m3/s）间有密切的统计关系，相关系数为0.380（当n=48,α=0.01, ｜r｜>0.3683）(见图5)。

图5　渭河历年含沙量与最大流量的距平变化图
Fig.5　The variation on the sediment concentration and the maximum runoff compared with the mean of the Wei River over the years
　　泾河含沙量与年平均流量、年最小流量的相关性也很差，分别为0.069、-0.138，与年最大流量（1933年达9 200 m3/s，1972年仅为398 m3/s）的统计关系很好，相关系数达0.609（当n=66,α=0.001,｜r｜>0.3967）(见图6)。

图6　泾河历年含沙量与最大流量的相关变化图
Fig.6　The interrelative variation on the sediment concentration and the maximum runoff of Jing River over the years
　　统计发现，输沙量与最大流量的相关性比含沙量与最大流量的相关性更好。泾河输沙量与最大流量的相关系数为0.8279（当n=66,α=0.001, ｜r｜>0.3967），大于0.609；渭河输沙量与最大流量的相关系数为0.7516（当n=27,α=0.001, ｜r｜>0.5975），大于0.380，两河具有共同性。
3．2　季节变化
　　从年输沙量的季节分布看，输沙量仍与大流量有明显的关系。图7为泾河的情况。选择70年代的有代表性的3年，1980年为平均流量年，1973年为最大流量年，1972年为最小流量年。与其对应的年输沙量比较，无论是平均、最大或最小，输沙量最大的月份恰为流量最大的月份，二者具有同步性，而且输沙量集中的程度远大于径流量集中的程度。年径流量最大的年份，径流最大月的流量占年径流量的39.22%；年径流量平均的年份，径流最大月的流量占年径流量的22.85%；径流量最小的年份，径流最大月的流量占年径流量的13.88%。输沙量最大的年份，最大月的输沙量占年输沙量的71.23%；年输沙量平均的年份，最大月的输沙量占年输沙量的52.04%；输沙量最小的年份，最大月的输沙量占年输沙量的50.62%。大的输沙量是在大的流量作用之下短时间内形成的。

图7　输沙量与最大径流量年内各月集中程度的对数变化图
Fig.7　The logarithmic regular of the sediment discharge and maximum runoff on monthly concentrate extent in a year
4　结　论
（1） 清浊变化是指常年及汛期的含沙量及输沙量变化。两河枯水期的含沙量由于自然环境的影响，泾河南北流向但上游位于较高纬度的黄土高原，冬季降水少且地面大量冻结，含沙量自然很小，也在于冬闲而人为影响较弱；渭河东西流向但干流位于较低纬度，冬季降水较多且地面冻结范围和厚度较小，枯水期仍有一定的侵蚀，这就形成了枯水期的“泾清渭浊”，这种自然状况在历史上变化不大。因此，“泾渭分明”的变化主要在于常年及汛期，其原因在于人类活动的强度变化。
　　（2） 目前泾河年径流量仅为渭河的1/2倍，年输沙量却为渭河的2.35倍，含沙量为渭河的4.57倍，“泾渭分明”为泾浊渭清。66 a来泾河年径流量、输沙量、含沙量波动变化，输沙量和含沙量没有明显的减少趋势；渭河近30 a来年径流量、输沙量、含沙量则在同步减少。如果人为活动没什么变化，泾浊渭清将可能持续下去。
　　（3） 输沙量与最大流量间的统计关系均为正相关，渭河相关系数为0.7516（1971～1997），泾河相关系数为0.8279（1932～1997）。泾河输沙量季节集中的程度远大于径流量集中的程度。径流量大的年份，最大月径流量占年径流量的39.22%；而输沙量最大的年份，最大月输沙量占年输沙量的71.23%。
　　（4） 近年渭河较小的输沙量，主要原因在于径流量和最大径流量的大幅度减小，特别是近20 a来渭河最大流量（减少的方程式：y=-85.178x+4839.6）和平均流量（减少的方程式：y= -3.3512x+209.23），分别以年均1.76%和1.60%的速度减少。除了渭河南岸支流流经秦岭土石山区，缺乏泾河流域深厚黄土堆积的沙源外，气候暖干化是渭河输沙量减少的原因之一。
　　（5） 目前泾河较大的含沙量和输沙量，除了径流量和最大径流量变化不大外，更重要的一方面在于频繁的人类活动。这里边治理边破坏，有些地方破坏的速度甚至大于治理的速度。因此要实现山川秀美目标，必须规范这里的人类活动。如果历史上曾经泾清渭浊，那么就更要有信心加强泾河流域的治理。
*国家“九五”重点科技攻关项目“中国21世纪议程实施能力建设及可持续发展适用 新技术”（编号：96-920-13-01）资助。
作者简介：延军平，男，1956年12月生，副教授，主要从事环境变化与自然灾害的研究 。
作者单位：陕西师范大学旅游与环境学院，陕西　西安　710062
参考文献
〔1〕　史念海. 河山集（二）〔C〕.生活.读书.新知三联书店，1981.199～213.
〔2〕　史念海，曹尔琴，朱士光. 黄土高原森林与草原的变迁〔M〕.西安：陕西人民出版社，1985.183～200.
〔3〕　尹国康. 黄河中游多沙粗沙区水沙变化原因分析〔J〕.地理学报， 1998，53（2）：174～183.
收稿日期：1998-11-24；修改稿：1999-01-22。